• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1542-1549
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• 2009

The function of subgrade in the railway is to support track load on the subgrade as well as train load. Unlike the traditional railway, the uppermost subgrade layer in the Gyeongbu high speed railway was constructed as the reinforced road bed. The reinforced road bed comprises sub-ballast in the upper part and grade ballast in the lower part. The filling material such as soil and rocks in the subgrade can be settled by consolidation of original ground, compression due to self weight, plastic displacement due to train operation, and unequal settlement due to embankment material or improper compaction, therefore many efforts have been given for sufficient compaction and use of proper filling materials in the construction stage. The purpose of this study is to investigate the deformation state of subgrade in the Gyeongbu high speed railway. The investigation on the subgrade settlement was performed by choosing representative sections suspected to be settled based on the previous GPR test results and track maintenance history, measuring the settlement for some time period after installing settlement measuring instruments on and under the reinforced road bed. and analyzing the long-term subgrade settlement data from monitoring system which was installed at the construction stage of the high speed railway.

• International Journal of Railway
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• 제6권2호
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• pp.53-58
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• 2013

In this study, cyclic triaxial tests were carried out with the coarse granular materials used in Korean railway infrastructure (reinforced trackbed, gravel of transition zone, upper subgrade of railway) and Young's modulus for the target materials in small strain level were suggested. And the result of elastic modulus suggested in this study is expected to be effectively applied to dynamic analysis of the railway embankment structure using similar material, since the grain size distributions and unit weight of the material tested in this study are specified in Korean Railway Design Criteria.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.64-75
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• 2017

철도궤도 상부 흙노반은 궤광으로부터 전달된 열차하중을 지지하고 분산하는 기능을 갖는다. 성토체의 일반적인 흙노반은 흙재료를 다짐하여 조성하며 차량 반복하중에 의해 공용중 잔류침하가 발생하는 데 일정부분 기여한다. 흙노반의 잔류침하는 회복불가능한 영구변형이어서 궤도틀림 등 궤도 안전성을 크게 저하시킨다. 그럼에도 불구하고 현재까지 흙노반재료에 대한 역학적 시험을 바탕으로 합리적인 잔류침하 관리기준이 제시된 바 없다. 반면에 흙노반의 현장관리 및 판정기준은 강성평가 또는 현장들밀도시험에 의해서만 이루어지고 있어 불합리하다. 본 연구에서는 흙노반이 경험하는 전단응력비(${\tau}/{\tau}_f$)와 구속압(${\sigma}_3$)을 수치해석을 통해 구하고 이를 반영한 실내 흙노반 영구변형시험방법을 제시하였다. 제시된 시험방법을 이용하여 대표적인 철도건설현장 흙노반 재료로 만든 다짐시편에 대하여 반복삼축시험을 실시하였으며 이로부터 향후 잔류침하의 추정에 활용할 수 있는 기본 영구변형예측모델 모델계수를 구속압 및 전단응력비 수준별로 제시할 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1827-1832
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• 2007

The purpose of a railway track is to provide a smooth surface for safe and economical train transportation. The performance of the track results from a complex interaction of the track and subgrade components in response to train loading and environmental actions. In the past, the role of subgrade as the track foundation were not recognized adequately. There are insufficient information and inadequate methods for subgrade design, assessment and improvement. This situation has survived for a long time largely because a subgrade defect can often be adjusted by adding more ballast under the ties or applying more frequent track maintenance. Therefore, the application of reinforced roadbed technology will be expected to increase in the future. The reinforced roadbed thickness is set depending on subgrade reaction modulus$(K_{30})$ in the condition of upper subgrade through PBT in both conventional railroad and KTX railroads. As train velocity (V), train passing tonnage (N), and train axial load (P) are not considered in design, the roadbed thickness could be overestimated (or underestimated). Therefore, In this study, the computer model, GEOTRACK, was analyzed the influence of reinforced roadbed thickness factors on track modulus and the characteristics of stress pulses in track and subgrade generated by repeated axle loading.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1279-1286
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• 2007

The purpose of a railway track is to provide a smooth surface for safe and economical train transportation. The performance of the track results from a complex interaction of the track and subgrade components in response to train loading and environmental actions. In the past, the role of subgrade as the track foundation were not recognized adequately. There are insufficient information and inadequate methods for subgrade design, assessment and improvement. This situation has survived for a long time largely because a subgrade defect can often be adjusted by adding more ballast under the ties or applying more frequent track maintenance. Therefore, the application of reinforced roadbed technology will be expected to increase in the future. The reinforced roadbed thickness is set depending on subgrade reaction modulus($K_{30}$) in the condition of upper subgrade through PBT in both conventional railroad and KTX railroads. As train velocity (V), train passing tonnage (N), and train axial load (P) are not considered in design, the roadbed thickness could be overestimated (or underestimated). Therefore, in this study has proposed a determination method of reinforced roadbed thickness using design chart made by resilience modulus and properties of earthwork materials.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.354-362
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• 2015

콘크리트궤도의 경우, 허용침하기준이 30mm 이하로 매우 엄격하게 관리되기 때문에, 궤도 하부의 토공노반(강화노반, 상부노반, 하부노반)의 침하에 대한 관리가 필수적으로 요구되고 있다. 이를 위해서는 먼저 이들 노반 재료의 침하특성에 대해 보다 정확한 이해와 자료의 축적이 우선되어야 할 것이다. 이에 본 연구에서는 노반 재료를 대상으로 대형 오이도미터시험과 삼축압축시험을 통해 여러 입도조건, 함수비 변화조건, 반복하중 조건 등에 의한 장기침하특성을 평가하였다. 강화노반 재료가 설계기준에 적합하게 조성될 경우, 열차하중 하에서 발생되는 침하는 매우 적었다. 한편, 노반재료의 경우 일정 하중 하에서 함수비가 증가할 때, 입도조건에 따라 침하 발생량이 매우 크게 발생할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권4호
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• pp.359-370
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• 2024

The primary goal of this study is to evaluate the migration of fine granular materials into overlying layers under cyclic loading using a modified large-scale triaxial system as a physical model test. Samples prepared for the modified large-scale triaxial system comprised a 60 mm thick gravel layer overlying a 120 mm thick subgrade layer, which could be either tailings or railway sand. A quantitative analysis of the migration of fine granular materials was based on the mass percentage and grain size of migrated materials collected in the gravel. In addition, the cyclic characteristics, i.e., accumulated axial strain and excess pore water pressure, were evaluated. As a result, the total migration rate of the railway sand sample was found to be small. However, the total migration rate of the sample containing tailings in the subgrade layer was much higher than that of the railway sand sample. In addition, the migration analysis revealed that finer tailings particles tended to be migrated into the upper gravel layer easier than coarser tailings particles under cyclic loading. This could be involved in significant increases in excess pore water pressure at the last cycles of the physical model test.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.57-67
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• 2008

철도노반의 다짐 후 품질을 관리하기 위하여 비반복 평판재하시험(nonrepetitive plate loading test)으로부터 얻어지는 지반반력계수(subgrade reaction modulus, $k_{30}$)와 반복평판재하시험(repetitive plate loading test)으로부터 획득하는 변형률계수(strain modulus, $E_v$)의 두 계수를 혼용하고 있다. 평판을 이용한 재하시험을 수행한다는 점에서 두 시험법은 동일하나, 설계정수 획득방법, 반복재하 횟수, 각 하중 단계에서의 시험 종료방법 등 시험방법에는 큰 차이가 있다. 본 논문에서는 두 시험의 차이를 비교 분석하고 두 계수에 대한 상관성을 평가하였다. 이를 위하여 경부고속철도 2단계 공사구간의 원지반 6개소와 쌓기지반 5개소에 대한 총 22회의 현장시험을 실시하였다. 현장 시험 시의 응력조건, 변형률 조건 및 포아송비 조건을 고려한 보정을 수행하여 두 계수의 상관성을 높였으며, 현장에서 사용이 가능하도록 지반종류에 따른 상관계수를 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.39-47
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• 2014

호남고속철도에 부설된 동일한 궤도노반시스템을 실제 열차하중이 가능한 실대형 가진시험을 통해 성능을 평가하였다. 실험결 과 Odemark 등가깊이 이론에 의한 노반압력과 매우 유사한 것을 확인하였다. 콘크리트궤도에서 정적하중 330 kN을 재하시 노반 상부의 토압은 50 kPa 이내로 발생하였고, 정적하중시험과 반복하중시험 결과는 비교적 큰 차이가 없었다. HSB의 탄성변위는 증속시험 시 관리기준값 1 mm에 비해 약 1/100 수준이며, 노반의 탄성변위량과 비교해볼 때 1/175 정도로 매우 작은 변위가 발생하였다. 가진주파수의 크기에 따라 궤도노반의 동적거동은 가진주파수가 35 Hz이하에서는 모든 측정값이 거의 선형적으로 증가하였으나, 35 Hz이상에서는 윤중, 변위, 지반가속도 등이 감소하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.23-31
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• 2023

콘크리트 궤도의 침하는 고속열차의 안전한 운행을 크게 저해할 수 있으며 복구에 상당한 비용이 소요되므로 최근 큰 문제로 대두되고 있다. 침하의 가장 큰 원인 중 하나는 터널공사의 부산물로 발생하는 암석재료를 적정한 입도분를 가진 토사 혼합 없이 하부노반 성토에 사용하기 때문으로 보고되고 있다. 본 논문에서는 암석재료로 성토된 하부노반의 부분 보강으로 인한 침하억제 효과를 수치해석으로 평가하였다. 하부노반에 일정하게 배치된 기둥 형태의 보강 영역은 상부노반에 지반아칭을 유발하게 되며 성토하중이 보강된 영역에 집중하게 되어 침하가 억제되는 효과가 있다. 유한요소해석을 통하여 보강된 영역의 크기, 강성, 간격이 하부노반의 침하억제에 미치는 효과를 평가하였으며, 해석 결과를 토대로 침하를 허용치 이내로 억제하기 위한 최소 보강 간격을 결정하는 설계 방법을 제안하였다.